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Evaluation of the fatigue resistance of butt‑welded joints in towers of wind turbines — a comparison of experimental studies with small scale and component tests as well as numerical based approaches with local concepts

  • Wind turbines are exposed to a high number of load cycles during their service lifetime. Therefore, the fatigue strength verification plays an important role in their design. In general, the nominal stress method is used for the fatigue verification of the most common used butt-welded joints. The Eurocode 3 part 1–9 is the current design standard for this field of application. This paper presents recent results of fatigue tests on small-scaled specimens and large components with transverse butt welds to discuss the validity of the FAT-class. Furthermore, results from numerical simulations for the verification with the effective notch stress and the crack propagation approach are used for comparison. Based on the consistency between the numerical results and the fatigue tests, the influence of the seam geometry on the fatigue resistance was investigated. Finally, a prediction of the fatigue strength of butt-welded joints with plate thicknesses up to 80 mm was carried out.

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Autor*innen:R. Glienke, F. Kalkowsky, A. F. Hobbacher, A. Holch, Marc ThieleORCiD, F. Marten, R. Kersten, K.-M. Henkel
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Welding in the World
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.2 Ingenieurbau
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Springer
Erste Seite:1
Letzte Seite:26
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Fatigue strength; Large components; Local approaches; Transverse butt weld; Weld imperfections; Wind energy; Wind turbine tower
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Windenergie
DOI:10.1007/s40194-023-01630-3
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-596648
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:18.03.2024
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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